double arrow

Основные физико-химические показатели крови, факторы, на них влияющие, значение поддержания их постоянства. Буферные системы крови. Понятие о щелочном резерве.

СИСТЕМА КРОВИ

1.   Кровь как составная часть внутренней среды организма. Понятие о внутренней среде организма. Гомеостазис. Понятие о системе крови (Г.Ф.Ланг). Функции крови. Количество крови в организме и методы его определения.

Система крови – совокупность органов кроветворения, форменных элементов периферической крови, органов кроверазрушения и регуляторного аппарата.

Внутренняя среда организма – совокупность крови, лимф, тканевой и цереброспинальной жидкости. Из нее ткани получают все необходимое для жизнедеятельности и отдают в нее метаболиты.

Основой внутренней среды является кровь. Кровь дает начало тканевой жидкости, а из нее происходит лимфа, лимфа возвращается в кровь. Количество тканевой жидкости в организме взрослого человека в среднем составляет 29 – 30 %, крови – 7 – 8 % от массы тела. В состоянии покоя до 45 – 50 % всей крови находится в кровяных депо (селезенке, печени, легких и подкожном сосудистом сплетении). Определение количества крови в организме заключается в следующем: в кровь вводят нейтральную краску, радиоактивные изотопы или коллоидный раствор и через определенное время, когда вводимый маркер равномерно распределится, определяют его концентрацию. Зная количество введенного вещества, легко рассчитать количество крови в организме. При этом следует учитывать, распределяется ли вводимый субстрат в плазме или полностью проникает в эритроциты. В дальнейшем определяют гематокритное число, после чего производят расчет общего количества крови в организме. Внутренняя среда организма обладает динамическим равновесием, относительным постоянством химического состава и свойств. Такое состояние носит название гомеостаз (от греч. homoios – подобный, stasis – стояние). 

Функции крови:

дыхательная: транспортирует кислород к тканям от легких и углекислый газ от тканей к легким

трофическая: переносит питательные вещества от стенки пищеварительного тракта к тканям

обменная: участвует в вводно-солевом обмене

экскреторная: переносит конечные продукты обмена от тканей к почкам

гомеостатическая: участвует в поддержании постоянства внутренней среды организма

регуляторная: переносит гормоны и другие биологически активные вещества, обеспечивая гуморальную регуляцию

терморегуляционная: кровь согревается в печени и мышцах и распределяет и перераспределяет тепло в организме

защитная: в крови имеются антитела; лейкоциты выполняют функцию фагоцитоза генетически чужеродных частиц; кровь способна свертываться, предотвращая кровопотерю.

Состав крови: показатель гематокрита, форменные элементы и их количество. Состав плазмы. Функции составных частей плазмы (белков, солей, отдельных ионов и других компонентов).

Кровь состоит из плазмы и форменных элементов: эритроциты, лейкоциты, тромбоциты. Плазма 55- 60 %, форменные элементы 40 – 45 %. Соотношение плазмы и форменных элементов - показатель гематокрита. Эритроциты количество у Ж – 3,7 – 4,7 *10 л, у М – 4,5 – 5,5 *10(12) л. Лейкоциты – 4*10(9) – 9*10(9), тромбоциты – 180*10(9)- 320*10(9).

Плазма – жидкая часть крови, оставшаяся после удаления из нее форменных элементов. В состав входят органические (9 %) и неорганические вещества (1 %), 90 % вода.

Белки: глобулины, альбумины, фибриноген. Значение

1. Обеспечивают осмотическое давление (25 – 30 мм рт ст)

2. Часть являются антителами

3. Участвуют в процессе свертывания крови

4. Обеспечивают вязкость крови

5. Регулируют Ph (белковый буфер)

6. Выполняют транспортную функцию

Альбумины составляют 50 – 60 % белков плазмы. Они образуются в печени и костном мозге, обладают высокой гидрофильностью, играют главную роль в создании онкотического давления крови, выполняют транспортную функцию за счет большого числа в них активных полярных диссоциированых групп (связывают и переносят различные вещества, в частности гормоны и лекарственные средства), выполняют питательно – пластическую функцию, т к являются резервным белком при голодании. Глобулины составляют 35 – 40 % от общего количества белков. В состав глобулинов входят: 1. Липоидный компонент – липопротеиды

2. углеводный компонент – гликопротеиды

3. металлы – металлопротеиды.

Они выполняют защитную функцию, являются иммунными антителами.

Азотсодержащая часть небелковой природы – промежуточные продукты обмена белков.

Безазотистые органические вещества: глюкоза (3,5 – 6,4 мМоль/л), молочная и пировиноградная кислоты, жиры (липиды, фосфолипиды, жирные кислоты, лецицин).

В состав органических веществ плазмы также входят БАВ – ферменты, витамины, гормоны.

Основные физико-химические показатели крови, факторы, на них влияющие, значение поддержания их постоянства. Буферные системы крови. Понятие о щелочном резерве.

Относительная плотность крови. Колеблется от 1,058 до 1,062 и зависит преимущественно от содержания эритроцитов. Относительная плотность плазмы крови в основном определяется концентрацией белков и составляет 1,029—1,032.

Вязкость крови. Определяется по отношению к вязкости воды и соответствует 4,5—5,0. Вязкость крови зависит главным образом от содержания эритроцитов и в меньшей степени от белков плазмы. Вязкость венозной крови несколько больше, чем артериальной, что обусловлено поступлением в эритроциты СО2, благодаря чему незначительно увеличивается их размер. Вязкость крови возрастает при опорожнении депо крови, содержащей большее число эритроцитов. Вязкость плазмы не превышает 1,8—2,2. При обильном белковом питании вязкость плазмы, а, следовательно, и крови может повышаться.

Осмотическое давление крови. Осмотическим давлением называется сила, которая заставляет переходить растворитель (для крови это вода) через полупроницаемую мембрану из менее в более концентрированный раствор. Осмотическое давление крови вычисляют криоскопическим методом с помощью определения депрессии (точки замерзания), которая для крови составляет 0,56—0,58°С. Осмотическое давление крови равно приблизительно 7,6 атм.

Осмотическое давление крови зависит в основном от растворенных в ней низкомолекулярных соединений, главным образом солей. Около 60% этого давления создается NaCl. Осмотическое давление в крови, лимфе, тканевой жидкости, тканях приблизительно одинаково и отличается постоянством. Даже в случаях, когда в кровь поступает значительное количество воды или соли, осмотическое давление не претерпевает существенных изменений. При избыточном поступлении в кровь вода быстро выводится почками и переходит в ткани и клетки, что восстанавливает исходную величину осмотического давления. Если же в крови повышается концентрация солей, то в сосудистое русло переходит вода из тканевой жидкости, а почки начинают усиленно выводить соли. Продукты переваривания белков, жиров и углеводов, всасывающиеся в кровь и лимфу, а также низкомолекулярные продукты клеточного метаболизма могут изменять осмотическое давление в небольших пределах.

Поддержание постоянства осмотического давления играет чрезвычайно важную роль в жизнедеятельности клеток.

Онкотическое давление. Является частью осмотического и зависит от содержания крупномолекулярных соединений (белков) в растворе. Хотя концентрация белков в плазме довольно велика, общее количество молекул из-за их большой молекулярной массы относительно мало, благодаря чему онкотическое давление не превышает 30 мм рт.ст. Онкотическое давление в большей степени зависит от альбуминов (80% онкотического давления создают альбумины), что связано с их относительно малой молекулярной массой и большим количеством молекул в плазме.

Онкотическое давление играет важную роль в регуляции водного обмена. Чем больше его величина, тем больше воды удерживается в сосудистом русле и тем меньше ее переходит в ткани и наоборот. Онкотическое давление влияет на образование тканевой жидкости, лимфы, мочи и всасывание воды в кишечнике. Поэтому кровезамещающие растворы должны содержать в своем составе коллоидные вещества, способные удерживать воду.

При снижении концентрации белка в плазме развиваются отеки, так как вода перестает удерживаться в сосудистом русле и переходит в ткани.

Концентрация водородных ионов и регуляция рН крови. В норме рН крови соответствует 7,36, т. е. реакция слабоосновная. Колебания величины рН крови крайне незначительны. Так, в условиях покоя рН артериальной крови соответствует 7,4, а венозной — 7,34. В клетках и тканях рН достигает 7,2 и даже 7,0, что зависит от образования в них в процессе обмена веществ «кислых» продуктов метаболизма. При различных физиологических состояниях рН крови может изменяться как в кислую (до 7,3), так и в щелочную (до 7,5) сторону. Более значительные отклонения рН сопровождаются тяжелейшими последствиями для организма. Так, при рН крови 6,95 наступает потеря сознания, и если эти сдвиги в кратчайший срок не ликвидируются, то неминуема смерть. Если же концентрация ионов Н+ уменьшается и рН становится равным 7,7, то наступают тяжелейшие судороги (тетания), что также может привести к смерти.

В процессе обмена веществ ткани выделяют в тканевую жидкость, а следовательно, и в кровь «кислые» продукты обмена, что должно приводить к сдвигу рН в кислую сторону. Так, в результате интенсивной мышечной деятельности в кровь человека может поступать в течение нескольких минут до 90 г молочной кислоты. Реакция же крови при этих условиях практически не изменяется, что объясняется наличием буферных систем крови. Кроме того, в организме постоянство рН сохраняется за счет работы почек и легких, удаляющих из крови СО2, избыток солей, кислот и оснований (щелочей).

Постоянство рН крови поддерживается буферными системами: гемоглобиновой, карбонатной, фосфатной и белками плазмы.

Бу­фер­ные сис­те­мы

Прин­цип ра­бо­ты бу­фер­ных сис­тем

Бу­фер­ные сис­те­мы — это та­кие хи­ми­че­ские сис­те­мы, pH ко­то­рых не изменяет­ся (точ­нее, ма­ло из­ме­ня­ет­ся) при до­бав­ле­нии не­ко­то­ро­го ко­ли­че­ст­ва ки­слот ли­бо ос­но­ва­ний.

Ком­по­нен­та­ми бу­фер­ных сис­тем яв­ля­ют­ся лю­бые ве­ще­ст­ва, спо­соб­ные сравни­тель­но проч­но, но об­ра­ти­мо свя­зы­вать про­то­ны.

В боль­шин­ст­ве слу­ча­ев бу­фер­ны­ми ве­ще­ст­ва­ми яв­ля­ют­ся анио­ны сла­бых кислот, то есть пло­хо дис­со­ции­рую­щих ки­слот, в ко­то­рых про­то­ны свя­за­ны проч­но, хо­тя и об­ра­ти­мо. Бу­фер­ные сис­те­мы, как пра­ви­ло, со­сто­ят из сла­бой ки­сло­ты и ее со­ли с силь­ным ос­но­ва­ни­ем (то есть ее анио­на в со­ста­ве лег­ко дис­со­ции­рую­ще­го ве­ще­ст­ва):

* при до­бав­ле­нии к та­кой сис­те­ме ки­сло­ты ани­он со­ли свя­зы­ва­ет про­то­ны;

* при до­бав­ле­нии к та­кой сис­те­ме ос­но­ва­ния ки­сло­та вы­сво­бо­ж­да­ет прото­ны.

Ко­ли­че­ст­вен­но бу­фер­ная сис­те­ма ха­рак­те­ри­зу­ет­ся бу­фер­ной ем­ко­стью. Этот по­ка­за­тель от­ра­жа­ет, ка­кое ко­ли­че­ст­во ки­сло­ты или ще­ло­чи на­до добавить к бу­фер­ной сис­те­ме, что­бы pH рас­тво­ра из­ме­нил­ся на 1.

pH бу­фер­ной сис­те­мы оп­ре­де­ля­ет­ся со­от­но­ше­ни­ем бу­фер­ных ком­по­нен­тов (ки­сло­ты и со­ли). Ес­ли это со­от­но­ше­ние не ме­ня­ет­ся (на­при­мер, оба компонен­та воз­рас­та­ют в оди­на­ко­вой сте­пе­ни), то не ме­ня­ет­ся и pH буферной сис­те­мы.

Бу­фер­ные сис­те­мы ор­га­низ­ма

В ор­га­низ­ме су­ще­ст­ву­ют че­ты­ре бу­фер­ные сис­те­мы:

* би­кар­бо­нат­ный бу­фер;

* фос­фат­ный бу­фер;

* бел­ко­вый бу­фер;

* ге­мо­гло­би­но­вый бу­фер (яв­ляю­щий­ся, ра­зу­ме­ет­ся, ча­стью бел­ко­во­го буфе­ра, но вы­де­ляе­мый от­дель­но в свя­зи с осо­бой ло­ка­ли­за­ци­ей — внут­ри эрит­ро­ци­тов — и осо­бой функ­ци­ей).

Би­кар­бо­нат­ный бу­фер

Этот бу­фер об­ра­зо­ван уголь­ной ки­сло­той и ее на­трие­вой со­лью (Na+ — глав­ный вне­кле­точ­ный ка­ти­он), то есть би­кар­бо­на­том на­трия: H2CO3 + NaHCO3.

* При до­бав­ле­нии к би­кар­бо­нат­но­му бу­фе­ру ки­сло­ты про­то­ны свя­зы­ва­ют­ся с би­кар­бо­на­том:

в ре­зуль­та­те вме­сто силь­ной ки­сло­ты об­ра­зу­ет­ся сла­бая (пло­хо диссоциирую­щая) уголь­ная ки­сло­та, и pH ме­ня­ет­ся ма­ло.

* При до­бав­ле­нии к би­кар­бо­нат­но­му бу­фе­ру ос­но­ва­ния про­то­ны высвобожда­ют­ся уголь­ной ки­сло­той и ней­тра­ли­зу­ют гид­ро­ксил:

в ре­зуль­та­те вме­сто ос­но­ва­ния об­ра­зу­ет­ся соль, и pH так­же ме­ня­ет­ся ма­ло.

Би­кар­бо­нат­ный бу­фер — не са­мый мощ­ный бу­фер ор­га­низ­ма, по бу­фер­ной ем­ко­сти он су­ще­ст­вен­но ус­ту­па­ет, в ча­ст­но­сти, ге­мо­гло­би­но­во­му. Од­на­ко он иг­ра­ет са­мую боль­шую фи­зио­ло­ги­че­скую роль в свя­зи со сле­дую­щи­ми момен­та­ми:

* это глав­ный бу­фер плаз­мы(фос­фат­ный, бел­ко­вый и ге­мо­гло­би­но­вый — это пре­иму­ще­ст­вен­но внут­ри­кле­точ­ные бу­фе­ры, а фос­фат­ный бу­фер — еще и важ­ный бу­фер мо­чи);

* со­дер­жа­ние обо­их его ком­по­нен­тов — уголь­ной ки­сло­ты и бикарбоната — не­по­сред­ст­вен­но ре­гу­ли­ру­ет­ся сис­те­ма­ми вы­де­ле­ния: поч­ки вы­во­дят би­кар­бо­нат, а лег­кие — уг­ле­кис­лый газ, об­ра­зую­щий­ся при рас­па­де уголь­ной ки­сло­ты.

Фос­фат­ный бу­фер

Этот бу­фер об­ра­зо­ван од­но- и дву­за­ме­щен­ной со­ля­ми фос­фор­ной ки­сло­ты: HPO42– + H2PO4

* При до­бав­ле­нии к фос­фат­но­му бу­фе­ру ки­сло­ты про­то­ны свя­зы­ва­ют­ся с одно­за­ме­щен­ной со­лью

* При до­бав­ле­нии к фос­фат­но­му бу­фе­ру ос­но­ва­ния про­то­ны высвобождаются дву­за­ме­щен­ной со­лью и ней­тра­ли­зу­ют гид­ро­ксил

Фос­фат­ный бу­фер вы­пол­ня­ет сле­дую­щие функ­ции:

* это важ­ней­ший бу­фер мо­чи;

* это один из внут­ри­кле­точ­ных бу­фе­ров.

В плаз­ме его роль не­ве­ли­ка.

Бел­ко­вый бу­фер

Бу­фер­ные свой­ст­ва бел­ков обу­слов­ле­ны на­ли­чи­ем у ами­но­кис­лот групп, способ­ных об­ра­ти­мо свя­зы­вать про­то­ны. Бел­ко­вый бу­фер — глав­ный внутри­кле­точ­ный бу­фер. Оп­ре­де­лен­ную бу­фер­ную роль иг­ра­ют и бел­ки плаз­мы.

Ге­мо­гло­би­но­вый бу­фер

Бу­фер­ные свой­ст­ва ге­мо­гло­би­на обу­слов­ле­ны его бел­ко­вой ча­стью (глобином), в ко­то­рой, как и в дру­гих бел­ках, име­ют­ся груп­пы, спо­соб­ные об­ра­ти­мо свя­зы­вать про­то­ны. Боль­шая роль ге­мо­гло­би­но­во­го бу­фе­ра, бла­го­да­ря ко­то­рой его вы­де­ля­ют как от­дель­ную бу­фер­ную сис­те­му, обу­слов­ле­на сле­дую­щи­ми мо­мен­та­ми:

* это са­мый мощ­ный бу­фер ор­га­низ­ма;

* это един­ст­вен­ный бу­фер эрит­ро­ци­тов;

* его бу­фер­ная ем­кость за­ви­сит от то­го, в ка­кой ме­ре ге­мо­гло­бин на­сы­щен ки­сло­ро­дом.

 

Щелочной резерв крови — показатель функциональных возможностей буферной системы крови; представляет собой количество двуокиси углерода (в мл), которое может быть связано 100 мл плазмы крови, предварительно приведенной в равновесие с газовой средой, в которой парциальное давление двуокиси углерода составляет 40 мм ртутного столба.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: